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公開番号2025166441
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-06
出願番号2024070501
出願日2024-04-24
発明の名称レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び高分子化合物
出願人東京応化工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20251029BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】感度及びラフネスが良好なレジストパターンを形成可能なレジスト組成物、前記レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、レジスト組成物の基材成分の原料である化合物、化合物から誘導される構成単位を有する高分子化合物を提供する。
【解決手段】露光により酸を発生し、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物を採用する。レジスト組成物は、樹脂成分(A1)は、下記一般式(a0-m0)で表される化合物から誘導される構成単位(a0)を有する樹脂成分(A1)を含有する。式中、W⁰¹は重合性基含有基である。La⁰¹は2価の連結基である。Ra⁰¹及びRa⁰²は、フッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子である。Rc⁰¹及びRc⁰²は、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。
[化1]
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特許請求の範囲【請求項１】
露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、
酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分（Ａ１）を含有し、
前記樹脂成分（Ａ１）は、下記一般式（ａ０－ｍ０）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を有する、レジスト組成物。
TIFF
2025166441000133.tif
34
170
［式中、Ｗ
０１
は、重合性基含有基である。Ｌａ
０１
は、２価の連結基である。Ｒａ
０１
及びＲａ
０２
は、それぞれ独立に、フッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
続きを表示（約 2,600 文字）【請求項２】
前記構成単位（ａ０）は、下記一般式（ａ０－１）で表される構成単位である、請求項１に記載のレジスト組成物。
TIFF
2025166441000134.tif
57
170
［式中、Ｒ
ｍ
は、炭素数１～５のアルキル基、炭素数１～５のハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子又は水素原子である。Ｌａ
１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒａ
０５０
は、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。ｎ
ａ５
は、０～２の整数である。Ｌａ
０
は、２価の連結基である。Ｙａ
０
は、ヘテロ原子を有してもよい２価の連結基、又は単結合である。Ｒａ
０５１
及びＲａ
０５２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基である。ｎ
０
は、１～４の整数である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
【請求項３】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＲｃ
０１
、Ｒｃ
０２
及びチオフェン環からなる群より選択される少なくとも１種は、置換基として電子求引性基を有する、請求項１に記載のレジスト組成物。
【請求項４】
支持体上に、請求項１に記載のレジスト組成物を用いてレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜を露光する工程、及び前記露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を有する、レジストパターン形成方法。
【請求項５】
下記一般式（ａ０－ｍ０）で表される、化合物。
TIFF
2025166441000135.tif
34
170
［式中、Ｗ
０１
は、重合性基含有基である。Ｌａ
０１
は、２価の連結基である。Ｒａ
０１
及びＲａ
０２
は、それぞれ独立に、フッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
【請求項６】
下記一般式（ａ０－ｍ１）で表される化合物である、請求項５に記載の化合物。
TIFF
2025166441000136.tif
54
170
［式中、Ｒ
ｍ
は、炭素数１～５のアルキル基、炭素数１～５のハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子又は水素原子である。Ｌａ
１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒａ
０５０
は、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。ｎ
ａ５
は、０～２の整数である。Ｌａ
０
は、２価の連結基である。Ｙａ
０
は、ヘテロ原子を有してもよい２価の連結基、又は単結合である。Ｒａ
０５１
及びＲａ
０５２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基である。ｎ
０
は、１～４の整数である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
【請求項７】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＲｃ
０１
、Ｒｃ
０２
及びチオフェン環からなる群より選択される少なくとも１種は、置換基として電子求引性基を有する、請求項５に記載の化合物。
【請求項８】
下記一般式（ａ０－ｍ０）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を有する、高分子化合物。
TIFF
2025166441000137.tif
34
170
［式中、Ｗ
０１
は、重合性基含有基である。Ｌａ
０１
は、２価の連結基である。Ｒａ
０１
及びＲａ
０２
は、それぞれ独立に、フッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
【請求項９】
前記構成単位（ａ０）は、下記一般式（ａ０－１）で表される構成単位である、請求項８に記載の高分子化合物。
TIFF
2025166441000138.tif
57
170
［式中、Ｒ
ｍ
は、炭素数１～５のアルキル基、炭素数１～５のハロゲン化アルキル基、ハロゲン原子又は水素原子である。Ｌａ
１
は、２価の連結基又は単結合である。Ｒａ
０５０
は、置換基を有してもよい２価の炭化水素基である。ｎ
ａ５
は、０～２の整数である。Ｌａ
０
は、２価の連結基である。Ｙａ
０
は、ヘテロ原子を有してもよい２価の連結基、又は単結合である。Ｒａ
０５１
及びＲａ
０５２
は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はフッ素化アルキル基である。ｎ
０
は、１～４の整数である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
【請求項１０】
前記一般式（ａ０－ｍ０）中のＲｃ
０１
、Ｒｃ
０２
及びチオフェン環からなる群より選択される少なくとも１種は、置換基として電子求引性基を有する、請求項８に記載の高分子化合物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト組成物、レジストパターン形成方法、化合物及び高分子化合物に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子や液晶表示素子の製造においては、リソグラフィー技術の進歩により急速にパターンの微細化が進んでいる。微細化の手法としては、一般に、露光光源の短波長化（高エネルギー化）が行われている。
【０００３】
レジスト材料には、これらの露光光源に対する感度、微細な寸法のパターンを再現できる解像性等のリソグラフィー特性が求められる。
このような要求を満たすレジスト材料として、従来、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する基材成分と、露光により酸を発生する酸発生剤成分と、を含有する化学増幅型レジスト組成物が用いられている。
化学増幅型レジスト組成物においては、一般的に、リソグラフィー特性等の向上のために、前記基材成分として、複数の構成単位を有する樹脂が用いられている。
【０００４】
レジストパターンの形成においては、露光により酸発生剤成分から発生する酸の挙動がリソグラフィー特性に大きな影響を与える一要素とされる。
例えば、特許文献１の実施例には、酸に対して高い反応性を示す特定の酸解離性基を有する構成単位を含む樹脂、を含有するレジスト組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－０８５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リソグラフィー技術のさらなる進歩、応用分野の拡大等が進み、急速にパターンの微細化が進んでいる。そして、これに伴い、半導体素子等を製造する際には、微細なパターンを良好な形状で形成できる技術が求められる。例えば、ＥＵＶ（極端紫外線）又はＥＢ（電子線）によるリソグラフィーでは、数十ｎｍの微細なパターン形成が目標とされる。
【０００７】
このようにパターン寸法が小さくなるほど、ラフネスの低減等のリソグラフィー特性を向上させることが求められる。また、微細なパターン形成では、感光に関する光子数が少ないために、レジスト組成物の感度を向上させることが求められている。さらに、ラフネスの低減と、感度とを各々トレードオフすることなく、向上させることが求められている。
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のレジスト組成物においては、感度及びラフネスの更なる向上が必要である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、感度及びラフネスが良好なレジストパターンを形成可能なレジスト組成物、前記レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法、そのレジスト組成物に用いる基材成分の原料として有用な化合物、その化合物から誘導される構成単位を有する高分子化合物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の態様を含む。
本発明の第１の態様は、露光により酸を発生し、かつ、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化するレジスト組成物であって、酸の作用により現像液に対する溶解性が変化する樹脂成分（Ａ１）を含有し、前記樹脂成分（Ａ１）は、下記一般式（ａ０－ｍ０）で表される化合物から誘導される構成単位（ａ０）を有する、レジスト組成物である。
【００１０】
TIFF
2025166441000001.tif
34
170
［式中、Ｗ
０１
は、重合性基含有基である。Ｌａ
０１
は、２価の連結基である。Ｒａ
０１
及びＲａ
０２
は、それぞれ独立に、フッ素化アルキル基、フッ素原子又は水素原子である。
Ｒｃ
０１
及びＲｃ
０２
は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリール基である。式中のチオフェン環は置換基を有してもよい。］
（【００１１】以降は省略されています）

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